DE102022116782A1

DE102022116782A1 - Reinigungslaseranordnung und Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen

Info

Publication number: DE102022116782A1
Application number: DE102022116782.8A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Nowak; Eckhardt Krebs; Michael Grimann
Original assignee: Glatt GmbH
Current assignee: Glatt GmbH
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-11
Also published as: WO2024008534A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungslaseranordnung (1) und Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien (2) aufweisenden Deckschicht (3) von metallischen Oberflächen (4) .

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungslaseranordnung zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen während eines Reinigungsvorgangs.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen während eines Reinigungsvorgangs, wobei während des Reinigungsvorgangs eine Asbestfaserkonzentration am Arbeitsplatz im Schichtmittelwert unter einer Asbestfaserakzeptanzkonzentration von 10.000 Asbestfasern/m³, abgekürzt F/m³, liegt.
Asbest zählt zu den krebserzeugenden Gefahrstoffen nach Anhang VI der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 und der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) (Kategorie 1A) und ist mit einem grundsätzlichen Verwendungsverbot belegt. Davon ausgenommen sind ausschließlich Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten gemäß GefStoffV Anhang II Nr. 1.
Als Asbest werden hierbei die folgenden Silikate mit Faserstruktur, nämlich, Aktinolith, Amosit, Antophyllit, Chrysotil, Krokydolith und Tremolit bezeichnet.
Asbesthaltige Materialien sind Gemische und Erzeugnisse, die Asbest enthalten und bei denen die Ausübung einer Tätigkeit zur Entstehung oder Freisetzung von Faserstäuben führen kann.
Die nach Anhang I Nr. 2.4 GefStoffV erforderlichen Schutzmaßnahmen und die organisatorischen Voraussetzungen für erlaubte Tätigkeiten mit Asbest oder asbesthaltigen Materialien sind in den Technischen Regeln für Gefahrstoffe TRGS 519 „Asbest - Abbruch-, Sanierungs- oder Instandhaltungsarbeiten“ in der Fassung vom 31. März 2022 zusammengefasst und konkretisiert. Auf diese Fassung wird im Folgenden immer Bezug genommen, wenn von der TRGS 519 gesprochen wird. Durch den Schutz der Beschäftigten ist in der Regel auch der Schutz Dritter und der Umwelt sichergestellt.
Bei Tätigkeiten mit Asbest wird grundsätzlich eine hohe Exposition durch Asbestfasern unterstellt (worst case), sodass in der Regel alle Anforderungen des Anhangs I Nr. 2.4 GefStoffV umzusetzen sind. Dies betrifft insbesondere:

- Vorliegen bestimmter Qualifikationen/Sachkunde nach TRGS 519
- die regelmäßige Durchführung von arbeitsmedizinischer Vorsorge
- das Einhalten von Beschäftigungsbeschränkungen
- besondere Baustelleneinrichtungen wie Schleusen für Personal und Material
- technische Lüftungsmaßnahmen, Unterdruckhaltung
- das Tragen persönlicher Schutzausrüstungen

Für Tätigkeiten mit Asbest, die zu einer geringen Exposition führen, lässt die GefStoffV im Anhang I Nr. 2.1 Abweichungen von diesen Anforderungen zu.
In Verbindung mit dem Risikokonzept für krebserzeugende Stoffe der TRGS 910 liegen Tätigkeiten mit geringer Exposition bzw. geringem Risiko dann vor, wenn nachgewiesen wurde, dass die Asbestfaserkonzentration am Arbeitsplatz im Schichtmittelwert unter der Asbestfaserakzeptanzkonzentration von 10.000 Asbestfasern/m³ liegt.
„Emissionsarme Verfahren“ nach TRGS 519 Nr. 2.9 sind solche Tätigkeiten mit geringer Exposition, die behördlich oder von den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung geprüft und anerkannt sind. Einem emissionsarmen Verfahren liegt ein standardisiertes Arbeitsverfahren zu Grunde, für das zur Anerkennung die sichere Unterschreitung der Asbestakzeptanzkonzentration von Asbest nachgewiesen wurde.
Werden die Grenzwerte für andere Gefahrstoffe, z. B. mineralischer Staub, quarzhaltiger Staub, Emissionen aus teerstämmigen Materialien, die verfahrensbedingt ebenfalls freigesetzt werden können, nicht eingehalten, so sind entsprechende Schutzmaßnahmen in der Verfahrensbeschreibung festzulegen.
Für die Träger der gesetzlichen Unfallversicherung erfolgen die Prüfung und Anerkennung der emissionsarmen Verfahren nach TRGS 519 durch den Fachbereich „Bauwesen“ der Deutschen gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) unter Federführung des DGUV-Arbeitskreises „Emissionsarme Verfahren nach TRGS 519 für Tätigkeiten an asbesthaltigen Materialien“.
Aufgabe der Erfindung ist es daher sowohl eine Reinigungslaseranordnung als auch ein Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen bereitzustellen, wobei die Reinigungslaseranordnung geeignet ist, das Verfahren insbesondere als ein emissionsarmes Verfahren nach TRGS 519 durchzuführen.
Diese Aufgabe wird bei einer Reinigungslaseranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Reinigungslaseranordnung über einen eine ein Laser-Licht emittierende Laser-Optik aufweisenden Reinigungslaser und eine eine Absaugöffnung aufweisende Absaugeinrichtung verfügt, wobei während des Reinigungsvorgangs durch das von der Laser-Optik emittierte Laser-Licht die Deckschicht der metallischen Oberfläche abtragbar ist, sodass das asbesthaltige Material zumindest teilweise freisetzbar ist, wobei die Absaugöffnung benachbart zum Reinigungslaser angeordnet ist, sodass die abgetragene Deckschicht zusammen mit dem freigesetzten asbesthaltigen Material über die Absaugöffnung in die Absaugeinrichtung einsaugbar ist. Mit abtragbarer Deckschicht ist hier gemeint, dass das von der Laser-Optik emittierte Laser-Licht die Deckschicht der metallischen Oberfläche verdampft und/oder verbrennt und/oder absprengt. Vorteilhafterweise wird mit der Reinigungslaseranordnung ein sehr effizientes und eine minimale Asbestfaserkonzentration freisetzendes Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen während eines Reinigungsvorgangs bereitgestellt, sodass die Tätigkeiten im Arbeitsbereich lediglich einer geringen Asbestexposition ausgesetzt sind. Zweckmäßigerweise ermöglicht die Reinigungslaseranordnung sogar ein emissionsarmes Verfahren nach TRGS 519.
Bevorzugt sollte die Absaugeinrichtung auch eine TRGS 519-Asbestzulassung aufweisen.
Tätigkeiten mit geringer Exposition sind Arbeiten mit niedrigem Risiko im Sinne der TRGS 910, bei denen die Asbestakzeptanzkonzentration von 10.000 Asbestfasern/m³ unterschritten wird (zur Ermittlung der Asbestfaserkonzentration siehe Nummer 4.3 Absatz 1, TRGS 519 in der Fassung vom 31. März 2022).
Werden solche Tätigkeiten innerhalb von Gebäuden ausgeführt, ist nach Abschluss aller Arbeiten nachzuweisen, dass eine Asbestfaserkonzentration von 500 F/m³ und ein oberer Poissonwert von 1000 F/m³ in der Raumluft unterschritten wird (Messung nach VDI 3492).
Der Begriff „Emissionsarme Verfahren“ umfasst solche Tätigkeiten nach 2.8 der TRGS 519, die behördlich oder von den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung geprüft und anerkannt sind. Grundlage der entsprechenden Prüfung sind die vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) aufgestellten Bewertungsmaßstäbe. Die von den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung anerkannten Verfahren sind in der BGI 664 mit aktuellen Ergänzungen (siehe www.dguv.de) veröffentlicht (zur Ermittlung der Asbestfaserkonzentration im Rahmen der Verfahrensprüfung siehe TRGS 519, Nummer 4.3 Absatz 2).
Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Reinigungslaseranordnung ist der Reinigungslaser als Nd:YAG-Feststofflaser ausgebildet.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Reinigungslaseranordnung weist die Leistungsdichte des Reinigungslasers Einzelpulsleistungen im Bereich einiger hundert Kilowatt auf. Zweckmäßigerweise sind die Einzelimpulsleistungen größer 200 kW auf, bevorzugt größer 500 kW, weiter bevorzugt größer 1.000 kW. Durch die hohen Leistungsdichten wird ein Abtrag wirtschaftlich sinnvoll.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Fortbildung der Reinigungslaseranordnung weist die Absaugeinrichtung eine Sammeleinrichtung für das abgesaugte, asbesthaltige Material auf. Durch die Sammeleinrichtung, die bspw. nach Art eines Staubsaugerbeutels ausgebildet ist, sind die durch die Laserablation freigesetzten und abgesaugten Asbestfasern gesondert auffangbar. Als Laserablation, auch Laserverdampfen genannt, wird das Abtragen einer Deckschicht von einer Oberfläche durch Beschuss mit gepulstem Laser-Licht, auch Laserstrahlung genannt, bezeichnet. Das hierbei Verwendung findende Laser-Licht mit hoher Leistungsdichte führt zur rapiden Erhitzung und der Ausbildung eines Plasmas an der Oberfläche.
Diesbezüglich ist die Sammeleinrichtung der Absaugeinrichtung austauschbar. Weiter bevorzugt ist die Sammeleinrichtung vor dem Austausch verschließbar, wodurch beim Austausch keine Asbestfasern freigesetzt werden. Die so austauschbare Sammeleinrichtung ermöglicht eine einfache Möglichkeit ohne großen Zeitverlust weiterzuarbeiten und die Asbestfasern vorschriftsgemäß zu entsorgen.
Ferner weist die Absaugeinrichtung eine Filtervorrichtung auf, wobei die Filtervorrichtung zweckmäßigerweise als HEPA-Filter ausgebildet ist. Durch die Filtervorrichtung kann die abgesaugte Luft mit der abgetragenen Deckschicht und den freigesetzten Asbestfasern abgereinigt werden. Als HEPA-Filter (High Efficiency-Particulate Airfilter) werden Schwebstofffilter bezeichnet, die geeignet sind, über 99,9 Prozent aller Staubpartikel größer als 0,1-0,3 Mikrometer (µm) wie Viren, lungengängige Stäube, Milbeneier und -ausscheidungen, Pollen, Rauchpartikel, Asbest, Bakterien, diverse toxische Stäube und Aerosole aus der Luft zu filtern.
Bevorzugt weist die Filtervorrichtung dabei auch einen Filterrüttler auf. Durch den Filterrüttler ist es möglich die Filtervorrichtung von den sich an der Filtervorrichtung anlagernden Asbestfasern abzureinigen und die Asbestfasern bspw. in der Sammeleinrichtung aufzufangen. Zweckmäßigerweise ist der Filterrüttler als manuell, mechanisch betriebener Filterrüttler ausgebildet.
Die Reinigungslaseranordnung verfügt vorteilhafterweise über die Absaugeinrichtung, die eine Saugleistung von größer 3 kW aufweist, bevorzugt von größer 5 kW, weiter bevorzugt größer 7 kW. Saugleistungen in dieser Größenordnung stellen ein sicheres Absaugen der Asbestfasern während des Reinigungsvorgangs sicher. Bevorzugt ist die Absaugeinrichtung hierbei als Vakuumabsaugung ausgebildet. Der beim Vakuum in der Absaugeinrichtung vorherrschende Unterdruck sorgt dafür, dass die einmal abgesaugten Asbestfasern in der Sammeleinrichtung der Absaugeinrichtung verbleiben.
Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der Reinigungslaseranordnung weist die Reinigungslaseranordnung eine Einhausung auf, wobei die Einhausung dergestalt ausgebildet ist, dass der Reinigungslaser während des Reinigungsvorgangs asbestfrei bleibt. Diesbezüglich ist die Einhausung als Gehäuse ausgebildet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit die Einhausung aus einer eine definierte Dicke aufweisenden Schlauchfolie auszubilden, zweckmäßigerweise aus einer 100 µm starken LDPE-Schlauchfolie. Auch andere Schlauchfolien mit Dicken bspw. im Bereich von 50 µm bis 250 µm sind denkbar. Durch die Einhausung wird bevorzugt der Reinigungslaser nicht dem Asbest exponiert, sodass dieser weiterhin auch bei anderen Anwendungen außerhalb des Asbestbereichs einsetzbar ist.
Ferner verfügt die Reinigungslaseranordnung über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung, die zweckmäßigerweise dazu konfiguriert ist, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers anzupassen. Eine Anpassung der Absaugeinrichtung ist deshalb vorteilhaft, da bspw. bei einer größeren Energiedichte und einer kürzeren Pulslänge unter Umständen mehr Asbestfasern freigesetzt werden. Insbesondere kann bspw. eine höhere Leistungsdichte und/oder kürze Pulslänge zu einer stärkeren Absaugung führen. Durch die Steuereinrichtung wird so automatisch auch der Absaugstrom der Absaugeinrichtung optimal eingestellt.
Die Steuereinrichtung ist vorteilhafterweise konfiguriert, einen Nachlauf der Absaugeinrichtung nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen. Hierdurch wird sichergestellt, dass nach dem Stoppen des Reinigungsvorgangs die Absaugeinrichtung über eine bestimmte Zeit weiter den Arbeitsbereich absaugt, wodurch auch die ggf. noch freigesetzten und nicht abgesaugten Asbestfasern abgesaugt werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Reinigungslaseranordnung verfügt die Reinigungsanordnung über eine Halteeinrichtung, an der der Reinigungslaser derart anordenbar ist, dass dieser stets über den gleichen Abstand zu der die Deckschicht aufweisenden metallischen Oberfläche verfügt. Bei einem stets gleichbleibenden Abstand zur metallischen Oberfläche ist es ausreichend den Reinigungslaser vor dem Reinigungsvorgang zu parametrisieren. Ferner ist es einfacher möglich den Vorschub der Reinigungsanordnung während des Reinigungsvorgangs zu kontrollieren. Überdies wird auch die Arbeitsbelastung für die Bedienperson reduziert. Zweckmäßigerweise ist die Halteeinrichtung als Industrieroboter ausgebildet.
Darüber hinaus wird die Aufgabe nach einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Entfernung der Deckschicht mittels einer Reinigungslaseranordnung erfolgt, die über einen eine ein Laser-Licht emittierende Laser-Optik aufweisenden Reinigungslaser und eine eine Absaugöffnung aufweisende Absaugeinrichtung verfügt. Die Höhe der Asbestfaserexposition ist durch Arbeitsplatzmessungen gemäß TRGS 402 i. V. m. DIN EN 689 zu ermitteln. Diese wird durch das Messergebnis der auf eine 8-stündige Arbeitsschicht bezogenen durchschnittlichen Asbestfaserkonzentration (Schichtmittelwert) beschrieben. Mit der Entfernung der Deckschicht mittels Reinigungslaseranordnung wird ein sehr effizientes und eine minimale Asbestfaserkonzentration freisetzendes Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien aufweisenden Deckschicht von metallischen Oberflächen während eines Reinigungsvorgangs bereitgestellt, sodass die Tätigkeiten im Arbeitsbereich lediglich einer geringen Asbestexposition ausgesetzt sind. Ein diesbezüglich vorteilhaftes Verfahren ist ein emissionsarmes Verfahren nach TRGS 519.
Gemäß einer zusätzlichen vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird während des Reinigungsvorgangs die abgetragene Deckschicht zusammen mit dem freigesetzten asbesthaltigen Material über eine Absaugöffnung in die Absaugeinrichtung eingesaugt. Hierdurch wird sichergestellt, dass Asbestfasern nur in einer niedrigen Asbestfaserkonzentration freigesetzt werden.
Nach einem überdies vorteilhaften Verfahren ist der Reinigungslaser als Nd:YAG-Feststofflaser ausgebildet und ein nicht-sichtbares infrarotes Laser-Licht, das auch als Laserstrahlung bezeichnet wird, emittiert. Bevorzugt wird das infrarote Laser-Licht mit einer Wellenlänge von 1.064 nm emittiert. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass ein Nd:YAG-Feststofflaser mit einer emittierten Wellenlänge von 1064 nm optimale Abtragergebnisse für die asbesthaltiges Material aufweisende Decksicht liefert.
Bei einer zusätzlichen bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens weist die Leistungsdichte der Reinigungslaseranordnung Einzelpulsleistungen im Bereich zwischen 200 kW und 2.000 kW auf und die Pulslängen liegen im Bereich von 50 ns bis 200 ns. Durch die Kombination von Leistungsdichte und Pulslänge in den jeweils vorgenannten Bereichen findet eine nennenswerte Aufheizung der Oberfläche während des Pulses statt. Bevorzugt weist die Leistungsdichte wenige hundert Kilowatt auf, insbesondere zwischen 200 kW und 500 kW. Da die Wärmeleitung in das Volumen der Deckschicht vergleichsweise langsam ist, kann die schnell eingetragene Wärme in der Regel nicht abfließen. Somit wird die Oberfläche der über das asbesthaltige Material verfügenden Decksicht derartig aufgeheizt, dass sie in den Zustand des Plasmas übergeht. Dieses Plasma kann dabei so dicht werden, dass es einen großen Teil des Laserlichts absorbiert, sodass es die darunterliegende Oberfläche so vor weiterem Aufheizen schützt. Es erfolgt ein optimaler Abtrag der Decksicht durch die Reinigungslaseranordnung.
Gemäß einem weiter vorteilhaften Verfahren weist die Absaugeinrichtung eine Filtervorrichtung auf, wobei die Filtervorrichtung ferner über einen Filterrüttler verfügt, der geeignet ist, die Filtervorrichtung abzureinigen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Filterung der abgesaugten abgetragenen Decksicht zusammen den asbesthaltigen Materialien stets optimal erfolgen kann, sich die Filtervorrichtung bspw. nicht mit Asbestfasern zusetzt.
Entsprechend einer zusätzlichen bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens verfügt die Reinigungslaseranordnung über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers anzupassen. Eine Anpassung der Absaugeinrichtung ist deshalb vorteilhaft, da bspw. bei einer größeren Energiedichte und einer kürzeren Pulslänge unter Umständen mehr Asbestfasern während des Reinigungsvorgangs durch die Laserablation freigesetzt werden. Insbesondere kann bspw. eine höhere Leistungsdichte und/oder kürze Pulslänge zu einer stärkeren Absaugung führen. Durch die Steuereinrichtung wird so automatisch auch der Absaugstrom der Absaugeinrichtung optimal an die Laserablation angepasst.
Die Steuereinrichtung ist vorteilhafterweise konfiguriert, einen Nachlauf der Absaugeinrichtung nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen. Hierdurch wird sichergestellt, dass nach dem Stoppen des Reinigungsvorgangs die Absaugeinrichtung über eine bestimmte Zeit weiter den Arbeitsbereich absaugt, wodurch auch die ggf. noch freigesetzten und nicht abgesaugten Asbestfasern abgesaugt werden. Diesbezüglich läuft der Nachlauf zwischen 30 s und 10 min.
Ferner verfügt nach einer zusätzlichen Ausgestaltung des bevorzugten Verfahrens die Reinigungslaseranordnung über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist, bei einem Einschalten des Reinigungslasers die Absaugeinrichtung anzuschalten. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Absaugeinrichtung bei einem Reinigungsvorgang mit dem Reinigungslaser eingeschaltet ist und so immer die abgetragene Deckschicht zusammen mit dem asbesthaltigen Material abgesaugt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert und in dieser zeigen

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer bevorzugten Reinigungsanordnung.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Reinigungsanordnung 1 zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien 2 aufweisenden Deckschicht 3 von metallischen Oberflächen 4 während eines Reinigungsvorgangs.
Als Asbest werden die folgenden Silikate mit Faserstruktur, Aktinolith, Amosit, Antophyllit, Chrysotil, Krokydolith und Tremolit bezeichnet.
Asbesthaltige Materialien 2 sind Gemische und Erzeugnisse, die Asbest enthalten und bei denen die Ausübung einer Tätigkeit zur Entstehung oder Freisetzung von Faserstäuben führen kann.
Die Reinigungslaseranordnung 1 verfügt über einen Reinigungslaser 5, der eine ein Laser-Licht 6 emittierende Laser-Optik 7 aufweist, und eine eine Absaugöffnung 8 aufweisende Absaugeinrichtung 9. Die Absaugöffnung 8 ist benachbart zum Reinigungslaser 5 angeordnet, sodass die während des Reinigungsvorgangs durch das von der Laser-Optik 7 emittierte Laser-Licht 6 abgetragene Deckschicht 3 zusammen mit dem zumindest teilweise freigesetzten asbesthaltigen Material 2 über die Absaugöffnung 8 in die Absaugeinrichtung 9 eingesaugt.
Bei dem Verfahren wird die Deckschicht 3 durch Beschuss mit gepulstem Laser-Licht 6 unter Ausbildung eines Plasmas von der metallischen Oberfläche 4 abgetragen. Zweckmäßigerweise ist der Reinigungslaser 5 als Nd:YAG-Feststofflaser 10 ausgebildet. Der Nd:YAG-Feststofflaser 10 emittiert nicht-sichtbare infrarote Strahlung der Wellenlänge 1.064 nm. Auch andere Reinigungslaser 5 mit kurzwelligeren Emissionswellenlängen kommen prinzipiell in Frage, jedoch sind diese in der Regel weniger effizient bei der Entfernung der asbesthaltiges Material 2 aufweisenden Deckschicht 3.
Für die Entfernung der Deckschicht 3 mit wirtschaftlich sinnvollen Abtragraten werden hohe Leistungsdichten mit Einzelpulsleistungen im Bereich einiger hundert Kilowatt benötigt. Der in der gezeigten Ausführungsform verwendete Reinigungslaser 5 ist ein CL1000-Laserreinigungssystem der Fa. Clean Lasersysteme GmbH mit der Laser-Optik OSH80. Die nominale Leistung des CL1000-Laserreinigungssystem beträgt 1.000 W, die Einzelpulsleistungsdichte des in der Ausführungsform verwendeten Reinigungslasers 5 liegt bei einigen hunderten Kilowatt.
In einer nicht realisierten Ausführungsform wurde eine handgeführte Optik OSH80 oder EffiScan und Schnellwechselfaser eingesetzt. Die verwendeten Einzelpulsleistungsdichten lagen bei größer 200 kW, insbesondere größer 500 kW.
Die Pulslängen liegen typischerweise im Bereich von 50 ns bis 200 ns. In der Ausführungsform wurde eine Pulslänge in der Größenordnung von 100 ns gewählt, sodass eine nennenswerte Aufheizung der Oberfläche 4 während des Pulses stattfinden kann. Da die Wärmeleitung in das Volumen der Deckschicht 4 vergleichsweise langsam ist, kann die schnell eingetragene Wärme in der Regel nicht abgeführt werden, sodass sich die Deckschicht 3 derartig aufheizt, dass sie in den Zustand des Plasmas übergeht. Dieses Plasma kann dabei so dicht werden, dass es einen großen Teil des Laser-Lichts 6 absorbiert, sodass es die darunterliegende Oberfläche so vor weiterem Aufheizen schützt.
Die Absaugeinrichtung 9 ist bevorzugt als Vakuumabsaugung ausgebildet. In der Ausführungsform wird als Absaugeinrichtung 9 eine DG50EXP-Asbest-Absaugung mit Asbestzulassung gemäß TRGS519 der Fa. Delfin Industrial Vacuums verwendet, die eine Saugleistung von 5 kW aufweist.
In anderen realisierten Ausführungsformen wurde eine Saugleistung von 3 kW oder 7 kW verwendet.
Ferner verfügt die Absaugeinrichtung 9 über eine Sammeleinrichtung 11 für das abgesaugte, asbesthaltige Material 2.Bevorzugt ist die Sammeleinrichtung 11 der Absaugeinrichtung 9 austauschbar. Ferner ist die Sammeleinrichtung dergestalt ausgebildet, dass diese beim Austausch staubdicht schließbar ist, wodurch ein Austreten von asbesthaltigem Material 2 nicht möglich ist.
Überdies weist die Absaugeinrichtung 9 eine Filtervorrichtung 12 aufweist, wobei die Filtervorrichtung 12 zweckmäßigerweise als HEPA-Filter 13 der Filterklasse H14 ausgebildet ist. An der Filtervorrichtung 12 ist zusätzlich ein Filterrüttler 14 angeordnet, der durch manuelle Betätigung die Filtervorrichtung 12 mechanisch abreinigt.
In der gezeigten Ausführungsform weist die Reinigungslaseranordnung 1 eine optionale Einhausung 15 auf. Die Einhausung 15 ist so ausgebildet, dass der Reinigungslaser 5 während des Reinigungsvorgangs nicht mit dem asbesthaltigen Material 2 in Kontakt kommt, also asbestfrei bleibt. Die Einhausung 15 kann wahlweise zum Beispiel als Gehäuse 16, wie in der Ausführungsform dargestellt, oder als Schlauchfolie ausgebildet sein. Bei der Verwendung einer Schlauchfolie wird bevorzugt eine LDPE-Schlauchfolie mit einer Stärke im Bereich von 50 µm bis 200 µm, besonders bevorzugt von 100 µm, in ausreichender Länge verwendet.
Die Reinigungslaseranordnung 1 verfügt in der Ausführungsform zusätzlich über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung 17. Die Steuereinrichtung 17 ist unter anderem dazu konfiguriert, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung 9 automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers 5 anzupassen und/oder einen Nachlauf der Absaugeinrichtung 9 nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen und/oder bei einem Einschalten des Reinigungslasers 5 die Absaugeinrichtung 9 anzuschalten. Weist die Reinigungslaseranordnung eine Steuereinrichtung 17 nicht auf, so sollte die Absaugeinrichtung 9 stets auf die maximale Saugleistung eingestellt sein.
Ferner verfügt die Reinigungsanordnung 1 über ein Halteeinrichtung 18, an der der Reinigungslaser 5 anordenbar ist. Die Halteeinrichtung 18, zweckmäßigerweise ein fahrbares Gestell oder wie in der Ausführungsform gezeigt ein mehrere relativ zueinander beweglich angeordnete Roboterarme 23 aufweisender Industrieroboter 19, bewirkt, dass die Laser-Optik 6 des Reinigungslasers 5 stets über den gleichen Abstand 20 zu der die Deckschicht 3 aufweisenden metallischen Oberfläche 4 verfügt. Zudem ist durch die Halteeinrichtung 18 ein definiter Vorschub 22 des Reinigungslasers 5 gewährleistbar. Hierdurch wird die Qualität der Laserreinigung im Vergleich zu einem handgeführten Reinigungslaser 5 deutlich verbessert
Das Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien 2 aufweisenden Deckschicht 3 von metallischen Oberflächen 4 während eines Reinigungsvorgangs, wobei während des Reinigungsvorgangs eine Asbestfaserkonzentration am Arbeitsplatz im Schichtmittelwert unter einer Asbestfaserakzeptanzkonzentration von 10.000 F/m³ liegt, ist gekennzeichnet, durch die Entfernung der Deckschicht 3 mittels einer Reinigungslaseranordnung 5, wobei diese über einen eine ein Laser-Licht 6 emittierende Laser-Optik 7 aufweisenden Reinigungslaser 5 und eine eine Absaugöffnung 8 aufweisende Absaugeinrichtung 9 verfügt. Die Absaugeinrichtung 9 ist geeignet die während des Reinigungsvorgangs verdampfte Deckschicht 3 zusammen mit dem freigesetzten asbesthaltigen Material 2 über eine Absaugöffnung 8 in die Absaugeinrichtung 9 einzusaugen. Zweckmäßigerweise ist das Verfahren ein emissionsarmes Verfahren nach TRGS 519.
Tätigkeiten mit geringer Exposition sind Arbeiten mit niedrigem Risiko im Sinne der TRGS 910, bei denen die Asbestfaserakzeptanzkonzentration von 10.000 Asbestfasern/m³ - abgekürzt F/m³ - unterschritten wird (zur Ermittlung der Asbestfaserkonzentration siehe Nummer 4.3 Absatz 1 der TRGS 519). Werden solche Tätigkeiten innerhalb von Gebäuden ausgeführt, ist nach Abschluss aller Arbeiten nachzuweisen, dass eine Faserkonzentration von 500 F/m³ und ein oberer Poissonwert von 1000 F/m³ in der Raumluft unterschritten wird (Messung nach VDI 3492).
Der Begriff „Emissionsarme Verfahren“ umfasst solche Tätigkeiten nach Nummer 2.8 der TGRS 519, die behördlich oder von den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung geprüft und anerkannt sind. Grundlage der entsprechenden Prüfung sind die vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) aufgestellten Bewertungsmaßstäbe. Die von den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung anerkannten Verfahren sind in der BGI 664 mit aktuellen Ergänzungen (siehe www.dguv.de) veröffentlicht (zur Ermittlung der Asbestfaserkonzentration im Rahmen der Verfahrensprüfung siehe Nummer 4.3 Absatz 2, TRGS 519).
Bevorzugt weist die Reinigungslaseranordnung 1 einen Reinigungslaser 5 auf, der als Nd:YAG-Feststofflaser 10 ausgebildet ist und eine nicht-sichtbare infrarote Strahlung emittiert, wobei das infrarote Laser-Licht 6, das auch als infrarote Strahlung bezeichnet wird, zweckmäßigerweise mit einer Wellenlänge von 1.064 nm emittiert wird.
Die Leistungsdichte der Reinigungslaseranordnung 1 weist insbesondere Einzelpulsleistungen im Bereich zwischen 200 kW und 2.000 kW auf und die Pulslängen liegen im Bereich von 50 ns bis 200 ns. Besonders vorteilhaft ist eine Leistungsdichte von wenigen hundert Kilowatt, insbesondere von 200 kW bis 500 kW bei einer Pulslänge im Bereich von 80 ns bis 150 ns.
Die Absaugeinrichtung 9 weist eine Filtervorrichtung 12 auf, wobei die Filtervorrichtung 12 ferner über einen Filterrüttler 14 verfügt, der geeignet ist, die Filtervorrichtung 12 abzureinigen. Eine Abreinigung der Filtervorrichtung 12 kann manuell bei bedarf erfolgen oder von der Steuereinrichtung gesteuert werden. Eine solche Abreinigung kann bspw. ausgelöst werden, wenn der durch die Filtervorrichtung 12 auftretende Druckverlust, der insbesondere über eine Druckdifferenzmessung erfassbar ist, über einen Schwellenwert ansteigt.
Abschließend verfügt die Reinigungslaseranordnung 1 über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung 17, die konfiguriert ist, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung 9 automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers 5 anzupassen und/oder einen Nachlauf der Absaugeinrichtung 9 nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen, wobei der Nachlauf zweckmäßigerweise zwischen 30 s und 10 min läuft und/oder bei einem Einschalten des Reinigungslasers 5 die Absaugeinrichtung 9 anzuschalten.

Claims

Reinigungslaseranordnung (1) zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien (2) aufweisenden Deckschicht (3) von metallischen Oberflächen (4) während eines Reinigungsvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über einen eine ein Laser-Licht (6) emittierende Laser-Optik (7) aufweisenden Reinigungslaser (5) und eine eine Absaugöffnung (8) aufweisende Absaugeinrichtung (9) verfügt, wobei während des Reinigungsvorgangs durch das von der Laser-Optik (7) emittierte Laser-Licht (6) die Deckschicht (3) der metallischen Oberfläche (4) abtragbar ist, sodass das asbesthaltige Material (2) zumindest teilweise freisetzbar ist, wobei die Absaugöffnung (8) benachbart zum Reinigungslaser (5) angeordnet ist, sodass die abgetragene Deckschicht (3) zusammen mit dem freigesetzten asbesthaltigen Material (2) über die Absaugöffnung (8) in die Absaugeinrichtung (9) einsaugbar ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungslaser (5) als Nd:YAG-Feststofflaser (10) ausgebildet ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdichte des Reinigungslasers (5) Einzelpulsleistungen größer 200 kW aufweist, bevorzugt größer 500 kW, weiter bevorzugt größer 1.000 kW.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (9) eine Sammeleinrichtung (11) für das abgesaugte, asbesthaltige Material (2) aufweist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung (11) der Absaugeinrichtung (9) austauschbar ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (9) eine Filtervorrichtung (12) aufweist, wobei die Filtervorrichtung (12) zweckmäßigerweise als HEPA-Filter (13) ausgebildet ist.
Reinigungslasereinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (12) einen Filterrüttler aufweist (14), der zweckmäßigerweise als manueller, mechanisch betriebener Filterrüttler (14) ausgebildet ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (9) als Vakuumabsaugung ausgebildet ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (9) eine Saugleistung von größer 3 kW aufweist, bevorzugt von größer 5 kW, weiter bevorzugt größer 7 kW.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) eine Einhausung (15) aufweist, wobei die Einhausung (15) dergestalt ausgebildet ist, dass der Reinigungslaser (5) während des Reinigungsvorgangs asbestfrei bleibt.
Reinigungslaseranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (15) als Gehäuse (16) oder als Schlauchfolie ausgebildet ist.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung (17) verfügt, die zweckmäßigerweise dazu konfiguriert ist, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung (9) automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers (5) anzupassen.
Reinigungslaseranordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (17) konfiguriert ist, einen Nachlauf der Absaugeinrichtung (9) nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen.
Reinigungslaseranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über ein Halteeinrichtung (18) verfügt, an der der Reinigungslaser (5) anordenbar ist, sodass dieser stets über den gleichen Abstand (20) zu der die Deckschicht (3) aufweisenden metallischen Oberfläche (4) verfügt.
Verfahren zur Entfernung einer asbesthaltige Materialien (2) aufweisenden Deckschicht (3) von metallischen Oberflächen (4) während eines Reinigungsvorgangs, wobei während des Reinigungsvorgangs eine Asbestfaserkonzentration am Arbeitsplatz (21) im Schichtmittelwert unter einer Asbestfaserakzeptanzkonzentration von 10.000 F/m³ liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung der Deckschicht (3) mittels einer Reinigungslaseranordnung (1) erfolgt, die über einen eine ein Laser-Licht (6) emittierende Laser-Optik (7) aufweisenden Reinigungslaser (5) und eine eine Absaugöffnung (8) aufweisende Absaugeinrichtung (9) verfügt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein emissionsarmes Verfahren nach TRGS 519 in der Fassung vom 31. März 2022 ist.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass während des Reinigungsvorgangs die abgetragene Deckschicht (3) zusammen mit dem freigesetzten asbesthaltigen Material (2) über eine Absaugöffnung (8) in die Absaugeinrichtung (9) eingesaugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungslaser (5) als Nd:YAG-Feststofflaser (10) ausgebildet ist und ein nicht-sichtbares infrarotes Laser-Licht (6) emittiert.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das infrarote Laser-Licht (6) mit einer Wellenlänge von 1064 nm emittiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsdichte der Reinigungslaseranordnung (1) Einzelpulsleistungen im Bereich zwischen 200 kW und 2000 kW aufweist und die Pulslängen im Bereich von 50 ns bis 200 ns liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (9) eine Filtervorrichtung (12) aufweist, wobei die Filtervorrichtung (12) ferner über einen Filterrüttler (14) verfügt, der geeignet ist, die Filtervorrichtung (12) abzureinigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung (17) verfügt, die konfiguriert ist, einen Absaugstrom der Absaugeinrichtung (9) automatisch an eine Parametrisierung des Reinigungslasers (5) anzupassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung (17) verfügt, wobei die Steuereinrichtung (17) konfiguriert ist, einen Nachlauf der Absaugeinrichtung (9) nach Beendigung des Reinigungsvorgangs auszulösen.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlauf zwischen 30 s und 10 min läuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungslaseranordnung (1) über eine eine Regelfunktionalität aufweisende Steuereinrichtung (17) verfügt, wobei die Steuereinrichtung (17) konfiguriert ist, bei einem Einschalten des Reinigungslasers (5) die Absaugeinrichtung (9) anzuschalten.